الإنتروبيا والقانون الثاني

القانون الثاني للديناميكا الحرارية

تقيس الإنتروبيا ما أشد انتشار طاقة النظام أو اضطرابها. كلما تدفقت حرارة إلى جسم، ارتفعت إنتروبياه — ويقول القانون الثاني إن إجمالي إنتروبيا نظام معزول لا ينقص أبدًا، بل يبقى أو ينمو. لهذا تتدفق الحرارة دائمًا من الساخن إلى البارد من تلقاء نفسها، ولماذا لا تستطيع المحركات أبدًا تحويل كل حرارتها شغلًا مفيدًا.

ΔS = Q / T

• ΔS — تغير الإنتروبيا (J/K): كم تزداد إنتروبيا النظام
• Q — الحرارة (J): الطاقة الحرارية المتدفقة إلى النظام
• T — درجة الحرارة (K): درجة الحرارة المطلقة التي تضاف عندها الحرارة

600 جول من الحرارة تتدفق إلى خزان ماء كبير مثبت عند 300 كلفن. كم تزداد إنتروبيا الماء؟

• Q = 600 J
• T = 300 K

1. ΔS = Q / T
2. ΔS = 600 J / 300 K

ΔS = 2 J/K

جرّب المحاكاة التفاعلية

• تمدد متساوي الحرارة — تغير الإنتروبيا
• دورة كارنو العكوسة — الإنتروبيا